[其他]金屬復合材料螺旋管水冷點焊電極柱

無效

• 申請號: 85205750
• 申請日: 1985-12-31
• 公開（公告）號: CN85205750U
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發明（設計）人: 羅路
• 申請（專利權）人: 羅路
• 主分類號: B23K35/04
• 分類號: B23K35/04;B23K35/22
• 代理公司: 太原市專利事務所
• 代理人: 張承華

本實用新型屬于電阻熔接技術，具體地說，涉及一種點焊機的電極柱。

電阻熔接裝置，如點焊機，一般由電極柱、電極夾持器、控時裝置、變壓器及加壓設備等五大部分組成。本實用新型主要涉及一種構造新穎的電極柱。通常電極柱作為直接與母材接觸的導電、施壓構件，必須具備四種性能：導電性強、電阻??；導熱性強；高溫下強度、硬度俱佳；電極柱材料與母材間的熔接趨勢應最低。此外，由于電極柱為易損件和消耗品，希望其成本盡可能低。

美國RWAA（resis－tance??weLding??ALLoy??Association）認為銅基合金適于電極柱及其夾持器的制造：銅－鎘合金電極柱可用于母材為鋁合金、鎂合金、鍍鋅鐵、青銅及黃銅的點焊；銅－鉻合金電極柱用于母材為低炭鋼、不銹鋼、鎳合金、蒙那合金以及軟鋼的高速大生產之點焊或縫焊。

國外發表的有關電阻熔接的電極柱的專利，大都是銅基合金。J57097866介紹了含鉻和鋯的銅基合金電極柱；DE－154962為了降低電極柱的成本，把昂貴的銅合金電極頭與廉價的銅柄相連接，制造出用于點焊的復合電極；SU－941112為了提高電極柱的強度和導電性，采用了含有鉻、鎂和鋰的銅基合金電極；SU－950508為了提高電極柱端部的耐壓能力，按特定的圓錐角把銅鎢絲纏繞在圓錐螺旋體上；J58177429介紹了用于點焊的銅合金電極，其中含有鉻、鋯和鉭等。

在銅基合金電極柱中，加入了鉻、鎂、鋰、鋯、鎘、鎢等貴重金屬，雖然提高了電極柱在高溫下的強度和硬度，但同時也降低了它的導電性與導熱性。其次，現有電極柱大都是整體結構式的，在材料分配上不合理，相當大一部分貴重材料在修磨端頭時浪費掉了，加之合金制造工藝的復雜等因素，導致電極成本的提高。為了降低電極的溫度，現有的電極柱一般采用同心水套式水冷結構。這種結構在提高電極有效導電截面、冷卻效果和整體強度方面是相互矛盾的。

本實用新型的目的是要提供一種新型的點焊機電極柱，通過對電極柱材質及結構的改進，使之克服上述的缺點和矛盾，制造出一種導電導熱性俱佳，高溫下強度和硬度俱佳，柱材與母材熔接趨勢最低的電極柱。

本實用新型通過以下兩方面的改進來實現上述目的：

1、采用復合材料制造電極柱心、其形式有以下幾種：

一、根據電焊機容量的要求，把一定數量的φ0.05mm至φ1.00mm的鎢絲束，通過束、絞或編織的方法做成芯材，然后，采用公知的技術，在高溫下與銅復合而成。

二、將粒度在100目～400目之間的鎢粉和銅粉，按銅與鎢的重量比為1：1至5：1的比例，采用公知的機械混粉法熔煉復合軋制而成。

三、在φ1mm至φ3mm的銅或其合金的芯棒上，采用公知的電鍍法或電沉積法，相間鍍上厚度為0.02－0.2mm厚的硬鉻層和銅層，使之成為同心圓銅鉻復合棒材，其直徑在φ3mm－φ60mm之間。

2、電極柱采用雙螺旋水冷結構

在上述復合材料制成的電極柱芯外、套一外雙螺旋管，其內徑可與柱芯外徑緊配合，其外螺旋的外徑可與套在雙螺旋管外的套管內徑緊配合。在電極柱的端部，有一恰好填補外套與柱心間隙的堵頭，為了保證其密封、導電、導熱性能，柱心、外套管、螺旋管及堵頭焊接在一起，然后加工成一定的錐度。端部損壞后，磨去多余部分，換上新的堵頭，焊接后加工成一定的錐度。采用這種結構以后，由昂貴的復合材料制成的柱芯可以得到充分利用。而螺旋管、外套管及堵頭，可采用一般的金屬，如銅作成。外套管的尾部焊死，加工成一定錐度，以便與夾持器或者水套連接。在有錐度的管上，從徑向鉆兩個孔，作為冷卻水的進出口。電極柱芯的長度為50－500mm，直徑為φ5mm～φ60mm，端部為工作端，錐度為90°－150°，錐頂平面直徑（與焊點直徑相當）為φ1mm～φ10mm。其它部件尺寸，按上述的緊配合原則來確定。

本實用新型的優點是顯而易見的。

復合材料柱芯可以與優質銅基合金柱芯的性能媲美，導熱性與導電性俱佳，高溫下的強度與硬度俱佳。

復合材料柱芯比銅基合金柱芯制造工藝簡單，材料成本可以大大降低。

材料分布合理，柱芯的工作面突出，采用性能優良的復合材料與母材接觸，損耗后，經修磨可多次重復使用，從而充分利用了昂貴的復合材料。

采用雙螺旋水冷結構，使有效導電截面增大電阻減小，整體強度提高，冷卻效果更好。

本實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖給出，附圖是金屬復合材料螺旋管水冷點焊電極的斷面圖。

下面結合附圖詳細說明依據本實用新型提出的具體構件的細節及工作情況。

1為電極柱芯、由上述的復合材料加工而成，其下端為工作端，與母材接觸。2為雙螺旋水冷管。3為進水螺旋間隙。4為出水螺旋間隙。5為外套管。6為工作端堵頭。1的外徑與2的內徑要緊配合，2的外徑與5的內徑緊配合，1與6，3與6，5與6焊接。7為進水管。8為出水管。9為尾部堵頭，與6焊接。10為連接構件。11為電極柱夾持器。11與5通過一定的錐度緊配合。11可以根據需要上下垂直運動。